Способ автоматического управления длительностью электрохимического травления и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК C25D21/12 

/1зобр|т|нйе относится к гальванотехника и преЦдазначено для автоматического упрлвленй роцессом травления перед железнение Может быть также использовано во виех случаях, когда после электрохимического травления должна быть получена свободная от травильного шлама поверхность.

Известно устройство для контроля процесса травления, содержащее ваннутравле- ния с установленным на ее выходе датчиком размера, связанным с последовательно соединенным преобразователем, амплитудным детектором и индикатором, электропривод намотки с. цепью управления 1.

Недостатком устройства является сложность в эксплуатации, низкая надежность, обусловленные низкой эффективностью.. компенсации высоко- и низкочастотных возмущений основным контуром и контуром самонастройки, в результате чего регулятор входит в автоколебательный режим даже при самых незначительных колебаниях диаметра исходной микропроволоки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для управления процессом травления при железнении, содержащее гальваническую ванну с электродами, выпрямительный агрегат, трансформатор тока, регулятор, вход

sj

ю

ъо

ь.

СП

о

со

которого соединен с трансформатором, а выход - с выпрямителем, блок контроля напряжения и блок управления 2.

Недостатком предлагаемого устройства является то, что момент возникновения пассивации определяют только по повышению напряжения на ванне. Такая система обладает низкой помехоустойчивостью, т.к. может реагировать на случайные изменения напряжения питания и непригодна для источника питания ванн, стабилизированного пб напряжению. В то же время необходимое качество обработки поверхности достигается то лькй; при нахождении ее в пассивном состоянии. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности процесса и улучшения качества обработки поверхности.

Цель изобретения - повышение надежности процесса и улучшение качества обработки поверхности.

Надлежащее качество обработки (особый микрорельеф и отсутствие травильного шлама) обеспечивается при условии, что через некоторое время после включения тока обрабатываемая поверхность переходит в пассивное состояние благодаря сдвигу её потенциала в положительную сторону и обрабатывается з таком состоянии в течение определенного промежутка времени. При недостаточном времени обработки в паб- сивном состоянии -не происходит полной очистки рбрабатываемой поверхности от травильного шлама, а при чрезмерной длительности поверхность перетравливается и ухудшается ее микрорельеф. В обоих случа- . ях ухудшается адгезяя наносимого на эту поверхность гальванического покрытия.

В процессе электрохимического травления возможен срыв пассивного состояния и повторное его возникновение. При этом после срыва пассивного состояния на обрабатываемой поверхности вновь накапливается травильный шлам и после повторного возникновения пассивного состояния опять требуется определенное время обработки для очистки ее от образовавшегося шлама.

Обнаружение возникновения и срыва пассивного состояния основывается на особенностях протекания переходных 1 процессов в выпрямительном агрегате, являющимся источником питания ванны электрохимического травления. При этом в зависимости от характеристик выпрямительного агрегата возможны различные варианты его реакции на возникновение и срыв пассивного состояния. Особенности протекания переходных процессов в источнике питания в зависимости от наличия у

него автоматической стабилизации тока и напряжения отражены в таблице.

На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего автоматическое управление длительностью электрохимического травления. Обнаружение возникновения и срыва пассивного состояния обрабатываемой поверхности осуществляется в нем на принципе логического

анализа знаков производных тока и напряжения в ванне травления.

Устройство состоит из субблоков 1,2 дифференцирования напряжения и тока, де: шифратора 3 и реле времени 4. Включение

источника питания ванны 6 травления производят воздействием на выпрямительный агрегат 5. При этом в субблок 1 поступает сигнал, пропорциональный напряжению в ванне травления, а в субблок 2 - пропорциональный току. Во входных цепях субблоков . 1,2 должны быть фильтры, подавляющие высокочастотные помехи от питающей сети и пульсации после выпрямления тока..

Устройство работает следующим образом..;

После .включения выпрямительного агрегата 5, являющегося источником питания ванны травления 6 путем соответствующего воздействия на его систему управления

субблоками 1 и 2 осуществляется дифференцирование тока и напряжения выпрямительного агрегата 5. Каждый из субблоков 1,2 имеет два логических выхода, один из которых принимает активное состояние при

положительном знаке производной входного сигнала (возрастание), а другой - при отрицательном (уменьшение). Дешифратор 3, имеющий два выхода, из всех комбинаций логических сигналов, возникающих на выходах субблоков 1,2 реагирует только на те, которые соответствуют возможным вариантам реакции выпрямительного агрегата 5 на возникновение или срыв пассивного состояния обрабатываемой поверхности в ванне

6, При этом один выход дешифратора принимает активное состояние при возникновении пассивного состояния, а второй- при срыве.

Выход дешифратора 3, соответствующий возникновению пассивного состояния, запускает реле времени 4, которое по истечении заданного времени производит выключение источника питания 5 ванны 6. В

случае срыва пассивного состояния до истечения заданного времени, выход дешифратора 3, соответствующий срыву пассивного состояния, останавливает реле времени 4 и переводит его в исходное состояние, После повторного возникновения пассивного соСтояния, отсчет времени обработки начинается сначала.

Использование изобретения позволяет повысить надежность процесса электрохи- |Иического травления с очисткой обрабаты- Јаемой поверхности от травильного шлама ill улучшить качество обработки поверхно- сгги. Без автоматического управления дли- уельностью электрохимического травления Невозможна полная автоматизация процес- |а электролитического железнения. | Формула изобретения

1. Способ автоматического управления длительностью электрохимического травления, включающий отсчет заданного времени обработки с момента возникновения пассивного состояния обрабатываемой по- Е ерхности, отличающийся тем, что, с i елью повышения надежности процесса и Vfly4iueHHa качества обработки поверхности, определяют знаки производных тока и f апряжения в ванне, фиксируют возникновение пассивного состояния по соотношению этих знаков, причем в случае срыва пассивного состояния отсчет времени обработки прекращают и начинают вновь после повторного его возникновения.

2. Устройство автоматического управления длительностью электрохимического травления, содержащее гальваническую ванну с электродами, выпрямительный агрегат и блок управления с реле времени, о т0 личающееся тем, что блок управления выполнен с субблоками дифференцирования напряжения и тока для фиксирования знаков производных напряжения и тока и дешифратором для фиксирования моментов возникно5 вения и срыва пассивного состояния обрабатываемой поверхности, причем выход дешифратора, соответствующий возникновению пассивного состояния, соединен с входом пуска реле времени, а выход,

0 соответствующий срыву пассивного состояния, соединен с входом сброса реле времени.

ИспользЬвание: гальванотехника, в частности автоматическое управление процессом травления. Сущность изобретения: способ включает отсчет заданного времени обработки с момента возникновения пассивного состояния поверхности, при этом определяют знаки производных тока и напряжения в ванне, возникновение пассивного состояния фиксируют по соотношению знаков,.причем в случае срыва пассивного состояния, отсчет времени обработки прекращают и начинают вновь после повторного его возникновения. Устройство состоит из ванны травления с электродами, выпрямительного агрегата и блока управления с реле времени, при этом блок управления выполнен с субблоками дифференцирования напряжения и тока и дешифратором, причем выход его, соответствующий возникновению пассивного состояния, соединен со входом пуска реле времени, а выход, соответствующий срыву пассивного состояния, соединен с входом сброса реле времени. 1 ил., 1 табл. (Л С

Процесс

ток

напряж.

возраст.

не изм. уменьш.

не изм. возраст.

возрастаетне-изме- няется возрастает

не изменяетсяуменьшается

Варианты реакции источника питания

ток

напряж.

ток

напряж.

не изменяется

не изменяется

возрастает

не изменяется

не изменяется

уменьшается